纳米颗粒物中枢神经毒性效应.pdfVIP

中国科学 B 辑:化学 2009 年 第 39 卷 第 2 期: 106~ 120 SCIENCE IN CHINA PRESS 纳米颗粒物的中枢神经毒性效应 ①③ ①* ①②* ① 王云 , 丰伟悦 , 赵宇亮 , 柴之芳 ① 纳米生物效应与安全性中国科学院重点实验室及核分析技术重点实验室 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049; ② 国家纳米科学中心, 北京 100090; ③ 中国科学院研究生院, 北京 100049 * 通讯作者, E-mail: fengwy@, zhaoyuliang@ 收稿日期：2008-09-02; 接受日期：2009-01-06 摘要 随着纳米科技的迅速发展, 纳米颗粒物的安全性评价备受人们关注, 而由 关键词 于中枢神经系统有可能是纳米颗粒作用的潜在靶器官, 纳米颗粒的中枢神经毒性效 纳米颗粒 应已成为研究热点. 本文首先总结了纳米颗粒进入中枢神经系统的可能途径, 从生 中枢神经系统 物整体水平和细胞水平分析了纳米颗粒对中枢神经系统的毒性效应研究以及可能的 入脑途径 毒性效应 机制. 最后讨论了目前的实验研究中所存在的问题与缺陷, 并对纳米颗粒的中枢神 毒性机制 经毒性效应方面的研究方向进行了探讨. 1 概述 露后的蓄积靶器官[2~4]. 虽然目前关于纳米材料的神 经生物效应研究尚处于起步阶段, 但已有研究报道 纳米材料由于具有独特的物理化学性质——小 显示进入中枢神经系统的纳米颗粒可引起一定的神 尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道 经毒性效应, 从而导致神经组织损伤[2~4]. 一般组织 效应、介电限域效应等, 广泛应用于电子、光学、磁 学、能源化工、生物医学、环境保护和纳米微加工技 受损后, 可以通过再生进行修复, 而神经元不具有分 术等各大领域. 随着纳米技术的产业化进程, 纳米材 裂的能力, 虽然有报道显示成人脑内存在少量的神 料大规模投入生产并得到广泛应用, 使得人们接触 经干细胞可分化为神经元[5], 但神经组织的再生能力 到纳米材料的机会大大提高, 有关纳米材料对人体 仍然非常有限, 故大多神经损伤具有不可逆性. 同时 的健康安全性评价日益受到人们的关注. 目前已有 大多数治疗药物不可通透血脑屏障转运入脑从而直 , 的研究表明纳米颗粒物可经由呼吸道吸入、胃肠道摄 接发挥治疗作用 这就使得对于神经损伤的控制治 入、经皮接触、药物注射等方式进入人体, 并在体内 疗十分困难. 因此对纳米材料的神经毒性效应进行 经淋巴、血液循环转运到达全身各个器官, 从而产生 全面详细的评价, 为预防、控制和干预神经疾患的发 [1~4] 生提供科学依据, 显得尤为重要. 潜在的生物毒性效应 . 血脑屏障的高选择性, 能阻止异物进